液壓升降登機(jī)橋自然沉降超標(biāo)成因和故障解決對策

賀翔

摘 要：液壓升降登機(jī)橋是機(jī)場中的一種基礎(chǔ)設(shè)施，其運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性直接影響著旅客的人身安全，必須得到足夠的重視。在登機(jī)橋使用過程中，會受到各種因素的影響，產(chǎn)生自然沉降超標(biāo)的情況，需要技術(shù)人員做好沉降超標(biāo)原因的分析，采取切實(shí)有效的措施和方法，對問題進(jìn)行解決，確保登機(jī)橋的正常使用。

關(guān)鍵詞：液壓升降登機(jī)橋；自然沉降；超標(biāo)；成因；解決對策

前言：

經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，使得人們的出行變得越發(fā)便利，民用航空事業(yè)的發(fā)展更是極大的縮短了人們的出行時間。伴隨著機(jī)場等基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，登機(jī)橋的需求也在持續(xù)增長，對于其制造標(biāo)準(zhǔn)和安全性能提出了更加嚴(yán)格的要求。自然沉降是液壓升降登機(jī)橋一個非常重要的安全指標(biāo)，在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，這個指標(biāo)被限定在20mm以內(nèi)，如果沉降超標(biāo)，可能會對登機(jī)橋的使用安全造成威脅。

1.登機(jī)橋概述

登機(jī)橋是連接飛機(jī)與候機(jī)廳之間，能夠自由移動和升降的通道，一端與候機(jī)樓的登機(jī)口連接，另一端則搭扣在飛機(jī)艙門上，方便旅客從對應(yīng)登機(jī)口進(jìn)入飛機(jī)，如圖1所示。登機(jī)橋包括了支撐立柱、旋轉(zhuǎn)平臺、接機(jī)口、活動通道、升降系統(tǒng)、行走系統(tǒng)以及工作扶梯等。登機(jī)橋能夠降低旅客初次乘坐飛機(jī)或者在陌生地乘飛機(jī)的負(fù)擔(dān)。對比客梯車，還能促進(jìn)運(yùn)行效率的提高。

2.液壓升降登機(jī)橋工作原理

2.1動力部分

電機(jī)帶動油泵，通過網(wǎng)式濾油器，自油箱內(nèi)將油吸出，然后提供給液壓系統(tǒng)。為了保證供油的清潔性，減少污染，不僅在油泵前設(shè)置了網(wǎng)式濾油器，而且在油泵出口位置安裝了高壓過濾器，回油管路設(shè)置了濾油器，并且在濾油器上安裝了濾芯堵塞發(fā)訊器，可以對濾芯狀態(tài)進(jìn)行檢測。

2.2橋上升

電磁閥19和電磁閥20中的電磁鐵相互吸合，使得壓力油能夠依次經(jīng)過單向閥10、濾油器24、方向閥19、單向節(jié)流閥18以及液控單向閥，進(jìn)入到油缸下腔，推動油缸活塞的活塞桿向上運(yùn)動，繼而帶動外套管內(nèi)置整個活動通道的上升。

2.3橋下降

登機(jī)橋下降與上升的原理基本一致，電磁閥23和電磁閥20中的電磁鐵相互吸合，使得壓力油能夠依次經(jīng)過單向閥10、濾油器24、方向閥23、截止閥11以及液控單向閥，油缸下腔的壓力油也會經(jīng)過液控單向閥、單項(xiàng)節(jié)流閥18、方向閥19以及濾油器4回歸油箱，在登機(jī)橋本身重力的作用下，油缸活塞下降，帶動活動通道共同下降，從保證安全的角度，可以利用單項(xiàng)節(jié)流閥18來就下降速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.4手動降橋

如果機(jī)場出現(xiàn)突發(fā)狀況，需要快速降下登機(jī)橋，可以進(jìn)行手動操控，打開橫梁端蓋后推動左側(cè)液控單向閥組的電磁鐵以及右側(cè)液控單項(xiàng)閥組電磁鐵手動應(yīng)急按鈕，實(shí)現(xiàn)緊急降橋，等到登機(jī)橋停下后，需要同時松手，再確認(rèn)閥芯是否完全復(fù)位，然后將橫梁端蓋蓋緊。登機(jī)橋液壓系統(tǒng)原理如圖2所示。

3.液壓升降登機(jī)橋自然沉降超標(biāo)原因

所謂沉降超標(biāo)，指液壓升降登機(jī)橋在升降靜置的狀態(tài)下，附帶的液壓系統(tǒng)于24h內(nèi)自然沉降的幅度超過了限定值（20mm）。導(dǎo)致液壓升降登機(jī)橋自然沉降超標(biāo)的原因多種多樣，這里對其進(jìn)行分別分析：

3.1液壓油缸內(nèi)泄

結(jié)合液壓系統(tǒng)運(yùn)行原理，液控單向閥對于活塞缸能夠起到相應(yīng)的鎖定作用，將登機(jī)橋保持在相對固定的位置，避免其出現(xiàn)沉降問題。而如果因?yàn)閮?nèi)部因素或者外力影響導(dǎo)致液壓油缸內(nèi)泄，則登機(jī)橋必然會產(chǎn)生沉降，而且沉降量與油缸內(nèi)泄量成正比，換言之，當(dāng)液壓油缸僅僅是輕微內(nèi)泄時，雖然也會引起登機(jī)橋的沉降問題，但是沉降并不明顯，可能并不會引發(fā)沉降超標(biāo)的現(xiàn)象，但是如果液壓油缸內(nèi)泄量較大，則在較短的時間內(nèi)，登機(jī)橋會產(chǎn)生明顯下降，可以被直接觀測到，導(dǎo)致相應(yīng)的沉降超標(biāo)問題。

3.2系統(tǒng)嚴(yán)重污染

在液壓升降登機(jī)橋中，液控單向閥是主要的系統(tǒng)鎖定元件，如果缺乏有效的運(yùn)行維護(hù)，導(dǎo)致油污和灰塵堆積，引發(fā)系統(tǒng)清潔度超標(biāo)，則液控單向閥的性能會受到影響，最為直觀的表現(xiàn)就是密封性不足，泄漏超標(biāo)或者污染堵塞影響回油濾油器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致液壓油溫異常升高。如果在這種情況下，系統(tǒng)會立即進(jìn)入到保壓狀態(tài)，當(dāng)液壓油的溫度降低到正常值時，必然引發(fā)沉降超標(biāo)的問題。另金屬雜質(zhì)和油污的存在也會直接導(dǎo)致系統(tǒng)整體的清潔度超標(biāo)，引發(fā)系統(tǒng)自然沉降。

3.3原理設(shè)計(jì)不當(dāng)

從設(shè)計(jì)原理方面分析，借助液控單向閥進(jìn)行液壓油缸鎖定是最為基本的液壓回路。單純關(guān)注工作原理的話，并不存在太大的問題，但是如果考慮到具體的沉降指標(biāo)，則需要做好元件類型審查以及關(guān)鍵回路計(jì)算，這樣才能保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性及運(yùn)行的穩(wěn)定性。例如，在對液控單向閥泄漏指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)時，假定登機(jī)橋的載荷為F=50×9.8×103N，升降油缸缸徑D為125mm，活塞桿為110mm，則在單臂支撐的情況下，油缸的工作壓力為：

依照調(diào)節(jié)GB/T 4213-2008的相關(guān)規(guī)定，可以將泄漏等級分為六級，最低為Ⅰ級，最高為Ⅵ級，Ⅵ級也被稱為零泄漏量級。為了方便分析，這里僅僅對Ⅴ級和Ⅵ級兩個級別的液控單向閥泄漏量進(jìn)行核算。

Ⅴ級標(biāo)準(zhǔn)下，液控單向閥的泄漏量為Q泄=1.8×10-7×△p×D（L/h），公式中的△p表示液控單向閥最大工作壓差，單位為kPa，D表示閥座直徑，單位為mm。為了方便計(jì)算，選擇力士樂SL10PA3-4X液控單向閥，代入相關(guān)數(shù)據(jù)后（△p=19.96×103kPa，D=10mm），最終得到液控單向閥的泄漏量為0.5988mL/min，超過了允許泄漏量0.17cm2/min，這也表明其并不能有效的滿足液壓系統(tǒng)沉降標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，容易導(dǎo)致沉降超標(biāo)的問題。

4.液壓升降登機(jī)橋沉降超標(biāo)故障解決對策

4.1液壓油缸內(nèi)泄故障的排除

結(jié)合相關(guān)研究實(shí)踐分析，液壓油缸內(nèi)泄故障的誘發(fā)因素有很多，如缸筒內(nèi)壁拉傷、活塞位置密封老化或者破損等，甚至于一些外力因素也可能會造成液壓油缸內(nèi)泄問題，如果不能對其進(jìn)行有效處理，則液壓升降登機(jī)橋在使用過程中就會出現(xiàn)自然沉降超標(biāo)的現(xiàn)象，影響其正常使用，嚴(yán)重的甚至可能威脅旅客生命財(cái)產(chǎn)安全。對此，機(jī)場方面必須充分重視起來，在對液壓升降登機(jī)橋進(jìn)行使用的過程中，定期開展液壓油缸的檢驗(yàn)，判斷是其是否存在有內(nèi)泄故障，在條件允許的情況下，應(yīng)該盡可能避免拆卸液壓油缸的行為，減少人為因素的影響，保證判斷結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性。實(shí)際操作環(huán)節(jié)，技術(shù)人員應(yīng)該不對液壓系統(tǒng)的元件進(jìn)行拆卸，依照相關(guān)操作規(guī)程，將液壓升降登機(jī)橋升到一定高度，如最大行程的一半，確保液壓缸能夠處于正常的受壓狀態(tài)，然后將液壓油缸下端的節(jié)流閥關(guān)閉，對回油管路進(jìn)行密封，再就登機(jī)橋的沉降量進(jìn)行監(jiān)測。如果24小時之內(nèi)，登機(jī)橋出現(xiàn)了比較明顯的沉降，表明液壓油缸存在內(nèi)泄故障，反之，如果登機(jī)橋沉降不明顯或者沒有發(fā)生沉降，則表明液壓缸沒有內(nèi)泄現(xiàn)象。對于液壓缸內(nèi)泄的情況，技術(shù)人員應(yīng)該做好全面系統(tǒng)檢查，找出問題的誘發(fā)因素，采取有效措施進(jìn)行處理，如對于活塞密封老化或者破損引發(fā)的內(nèi)泄，應(yīng)該對密封圈進(jìn)行更換；對于缸筒內(nèi)壁拉傷引發(fā)的內(nèi)泄，必要時應(yīng)該更換新的缸筒。

4.2系統(tǒng)嚴(yán)重污染問題的排除

系統(tǒng)內(nèi)部清潔度不達(dá)標(biāo)，會影響其正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此想要切實(shí)保障液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，規(guī)避自然沉降超標(biāo)故障，技術(shù)人員應(yīng)該做好液壓系統(tǒng)的運(yùn)維管理工作，保證系統(tǒng)內(nèi)部清潔，及時對金屬碎屑和油污進(jìn)行清理。如新設(shè)備運(yùn)行前，以及大修后，液壓系統(tǒng)的污染無法完全避免，則需要及時做好過濾或者清洗工作。對照液壓升降登機(jī)橋沉降超標(biāo)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，想要對登機(jī)橋液壓系統(tǒng)的清潔度進(jìn)行有效控制，可以采取的措施有很多，如在進(jìn)行系統(tǒng)裝配前，應(yīng)該做對相關(guān)零部件進(jìn)行清洗，做好試裝配管，確認(rèn)系統(tǒng)不存在任何問題后，再將管路拆解，進(jìn)行酸洗，油箱和相關(guān)元件也需要及時清洗；初次安裝完成后，必須做好液壓系統(tǒng)內(nèi)部的循環(huán)清洗，確保在經(jīng)過相應(yīng)的清洗過濾后，系統(tǒng)清潔度能夠達(dá)到甚至超過NAS16388級，這樣才能滿足登機(jī)橋液壓系統(tǒng)對于清潔度的要求。

4.3原理設(shè)計(jì)不當(dāng)故障的排除

當(dāng)?shù)菣C(jī)橋處于完全靜止?fàn)顟B(tài)時，液壓系統(tǒng)中，最能夠影響沉降指標(biāo)的元件是液控單向閥，其泄漏量對于液壓油缸沉降的重要性從上文的計(jì)算分析中就可以明確。因此，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該結(jié)合登機(jī)橋的使用需求，明確液液控單向閥的性能指標(biāo)，選擇型號合適的液壓單向閥，將登機(jī)橋沉降控制在允許范圍內(nèi)。對照上文的分析，液控單向閥選擇過程中，需要考慮的因素有很多，如泄漏量、油缸缸徑、系統(tǒng)壓力等，因?yàn)樵诓糠忠嚎貑蜗蜷y的使用手冊中，并沒有明確說明泄漏量，因此可以選擇Ⅵ級或者每分鐘滴漏量少于4滴的單向閥作為替換。

5.結(jié)語

總而言之，導(dǎo)致液壓升降登機(jī)橋自然沉降超標(biāo)的原因有很多，如本文提到的液壓缸內(nèi)泄、系統(tǒng)嚴(yán)重污染以及原理設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)?。在針對登機(jī)橋進(jìn)行使用的過程中，應(yīng)該做好相關(guān)元件的選用，明確其基本性能指標(biāo)，采取切實(shí)有效的措施和方法，確保所有影響沉降的指標(biāo)都能夠得到控制，對登機(jī)橋沉降超標(biāo)的問題進(jìn)行解決，切實(shí)保證登機(jī)橋的使用安全。

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